有机物燃烧规律及其应用.doc

有机物燃烧规律及其应用一、 有机物完全燃烧耗氧量的比较有机物燃烧的实质是C、H原子结合O生成CO2和H2O的过程，耗O2量取决于有机物含有C、H原子个数。1mol C原子耗 1 mol O2；4 mol H原子耗 1mol O2含 1 mol O原子，相当于少2 mol H原子；含 2 mol O原子，相当于少1 mol C原子。烃及烃的衍生物的燃烧通式：CxHy+(x+)O2xCO2+H2O CxHyOz+(x+)O2xCO2+H2O烃完全燃烧耗氧量的比较1、等物质的量的烃完全燃烧耗氧量比较的规律：对于等物质的量的任意烃(CxHy) ，完全燃烧，耗氧量的大小取决于(x+y/4) 的值的大小，该值越大，耗氧量越多。 练习 取下列四种气态烃各1mol，分别在足量的氧气中燃烧，消耗氧气最多的是（ D ）A CH4 B C2H6 C C3H8 D C4H102、等质量的烃燃烧耗氧量的计算由于等质量的C和H相比，H的耗氧量比C多。例如12克C要消耗32克O2，而12克H要消耗96克O2。因此等质量的不同烃完全燃烧，烃中H的质量分数越大，耗氧量越多。判断等质量不同烃燃烧时的耗氧量题型，可先把分子式化为CHy/x,然后比较y/X值的大小，y/X值越大，H的质量分数越大，耗氧量越多。练习1. 等质量的下列烃完全燃烧时，消耗氧气最多的是（ A ）A CH4 B C2H6 C C3H8 D C6H2. 等质量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是_=。C2H6 C2H4 C3H8聚乙烯C4H6 烃衍生物完全燃烧耗氧量的比较1、等物质的量的烃的衍生物完全燃烧耗氧量比较的规律：计算1mol 烃的含氧衍生物完全燃烧的耗氧量时，可先将其中的氧原子折算为水，再将剩余C、H原子按烃的计算方法计算，如C2H5OH 可看作C2H4H2O，因此其耗氧量与等物质的量的C2H4耗氧量相同。根据情况，也可将氧原子折算为CO2，如HCOOH可看作H2CO2，故耗氧量与等物质的量的H2相同（折算成的H2O和CO2不消耗氧）练习 等物质的量的下列有机物耗氧量由大到小的顺序是_。C2H6 C3H4 C2H5OH C2H6O2C3H8O3C2H63.5O2 C3H44O2 C2H5OHC2H4H2O3O2C2H6O2C2H22H2O2.5O2 C3H8O3C3H23H2O3.5O2所以，等物质的量的有机物耗氧量由大到小顺序为=二、有机物燃烧时生成的CO2和H2O的量的比较1、等物质的量的烃燃烧生成CO2和H2O的量的比较 对烃CxHy来说，x越大，生成CO2越多，y越大，生成H2O越多。2、等质量的烃燃烧生成CO2和H2O的量的比较等质量的两种烃，如果C的质量分数越大，则生成CO2的质量越多，生成H20的质量越少。3. 总物质的量相等，任意比例混合，耗氧量相等。而且：生成CO2的量相等：则分子中含碳原子数相等，即分子式符合CxHy(H2O)m ，如乙醇和乙烯。生成H2O的量相等：则分子中含氢原子数相等，即分子式符合CxHy(CO2)m ，如乙酸和甲烷。4.总质量相等，任意比例混合，完全燃烧，生成CO2的量相等，即含碳的质量分数相等；生成H2O的量相等，即含氢的质量分数相等。同时：最简式相同为特例；不同类的通过等效代换成最简式相同。练习1. 下列各组混合物，不管以任何比例混合，只要总质量固定，经过燃烧后产生CO2的量为一恒定值的是（）A醛和甲酸甲酯 B乙醇和乙酸C丙烯和丙烷 D乙炔和苯蒸气解析：根据题意总质量固定，若以任何比例混合，燃烧后产生CO2的量为一恒定值，则说明两物质的含碳质量分数相同。若两物质的最简式相同则含碳质量分数相同。甲醛和甲酸甲酯最简式为CH2O，乙块和苯蒸气最简式为CH。答案为：A、D2. 下列各组化合物中，不论二者以什么比例混合，只要总质量一定，则完全燃烧时消耗O2的质量和生成H2O的质量不变的是（ C ）A CH4 C2H6 B C2H6 C3H6 C C2H4 C3H6 D C2H4 C3H43. 燃烧某混合气体，所产生的CO2的质量一定大于燃烧相同质量丙烯所产生的CO2的质量，该混合气体是（ B ）。A 丁烯 丙烷 B乙炔 乙烯 C 乙炔 丙烷 D 乙烷 环丙烷 三、烃CxHy燃烧前后n、P、V的变化规律1、物质的量（n）的变化如果反应前后n不变：则y=4如果反应前后n增大：则y4如果反应前后n减小：则 y 4时，完全燃烧反应前后n增加。（3） 当y 4时，反应前后P增大。当y 4时，反应前后V增大。当y4时, V0 y4时， V0体积不变的是CH4，C2H4，C3H4体积减小的是C2H2体积增大的是C2H6，C3H6四. 有机物分子式确定1通过有机物燃烧产物确定分子式有机物燃烧产物通常是CO2和H2O，由CO2和H2O的量可确定C、H原子的物质的量，再根据质量守恒或相对分子质量确定是否含有氧元素及含氧原子的物质的量。当求出有机物中各原子的物质的量后，即确定了有机物的分子式。例1某有机物8.80g，完全燃烧后得到CO2 22.0g、H2O 10.8g。该有机物的蒸气密度是相同状况下H2密度的44倍，则该有机物的分子式为（）AC5H6OBC5H12CC5H12O2DC5H12O解析：确定有机物的分子式即求出1mol有机物中含有C原子、H原子及其它原子的物质的量有机物相对分子质量为24488 其物质的量为0.1mol n(H2O)=0.6mol n(CO2)=0.5mol判断是否含有氧原子：8.80-120.5-20.6=1.6(g)含氧原子n(O)=0.1mol有机物CHO0.1mol0.5mol1.2mol0.1mol1mol5mol12mol1mol所以，有机物分子式为C5H12O 正确答案为：D2根据反应前后气体体积差确定分子式例2在同温同压下，10ml某种气态烃在50ml O2中完全燃烧，得到液态水和35ml的混合气体，则该烃的分子式为（ ）AC4H6 BC2H6 CC3H8 DC3H6解析：设该烃的分子式为CxHyCxHy+(x+)O2xCO2+H2O(液) V1 (x+） x (1+)10 50 60-35=25 y=6同时，根据10ml烃在50mlO2中完全燃烧，所以O2是适量或过量的。故有：10(x+)50将y=6带入即得x3.5。所以该烃是C2H6或C3H6。例3燃烧1mol CxHy时，消耗O2 5mol，则x和y之和是（）A5 B7 C9 D11解析：本题是考查烃燃烧耗氧量计算问题。可以写出烃完全燃烧的方程式：CxHy+(x+)O2xCO2+H2O依题意：x+=5讨论：当x=1时，y=16，不合理当x=2时，y=12，不合理当x=3时，y=8，合理，为C3H8，则：x和y之和为11，本题正确答案为（D）。3利用中间值（平均值）确定有机物的分子式例4完全燃烧标准状况下某烷烃和气态烯烃的混合物2.24L，生成CO2 6.6g，水的质量为4.05g。求（1）混合气体的平均摩尔质量；（2）混合气体的成分和体积分数解析：气体混合物共0.1mol，CO2为0.15mol，H2O为0.225mol，平均分子组成为C1.5H4.5所以平均摩尔质量为121.5+14.5=22.5g/mol。混合物中两气体摩尔质量一个大于22.5，另一个小于22.5，小于22.5的只有CH4，则烯烃为C3H6、C4H8，不会是C2H4，因为混合物平均含H原子数是4.5，CH4中H原子数小于4.5，所以另一气态烯烃含H原子数大于4.5，则为C3H6或C4H8，所以混合气体可能是与对这两组进行检验。分别由平均含C原子数和H原子数计算两种烃的体积比。若为由平均C原子数计算若为 不合题意，舍去。所以混合气体为CH4和C3H6。具体体积分数分别为(CH4)10075 (C3H6)为25例5. 标准状况下1.68 L无色可燃气体在足量氧气中完全燃烧。若将产物通入足量澄清石灰水，得到的白色沉淀质量为15.0 g；若用足量碱石灰吸收燃烧产物，增重9.3 g。（1）计算燃烧产物中水的质量。（2）若原气体是单一气体，通过计算推断它的分子式。（3）若原气体是两种等物质的量的气体的混合物，其中只有一种是烃，请写出它们的分子式（只要求写出一组）。答案：（1） m（CO2+H2O）= 9.3 gm（H2O）= 9.3 g6.6 g = 2.7 g（2） 分子中CH = 12 所以该气体的分子式是C2H4（3）C4H6和H2（或C3H8和CO，C3H6和CH2O等） 解题思路：因为单一气体为C2H4，现为等物质的量的两种气体之混合物，所以在2 mol混合气体中，应含有4 mol C原子，8 mol H原子，这两种气体可能是C4H6和H2。4.商余法确定分子式原理：对于任意的烃